KR100672653B1 - Backlight unit and liquid crystal display device having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터를 수평 배치하여 방열 성능 저하에 따른 문제 발생을 방지시키기에 알맞은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 관 양단에 전극이 구비된 복수개의 발광 램프들을 구비한 램프 유닛과; 상기 발광 램프에 전원을 인가하기 위해 상기 램프 유닛의 배면에 수평 방향으로 배치된 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device having the same suitable for preventing the occurrence of problems caused by deterioration of heat dissipation performance by placing the inverter horizontally, the backlight unit for achieving the above object is the electrode at both ends of the tube A lamp unit having a plurality of light emitting lamps; And an inverter disposed in a horizontal direction on a rear surface of the lamp unit to apply power to the light emitting lamp.
상기 인버터는 상기 램프 유닛 배면 하부에 수평 방향으로 배치된 인버터 PCB와, 상기 인버터 PCB 상에 수평 방향으로 배열된 복수개의 변압기와 인버터 소자들로 구성됨을 특징으로 한다. The inverter may include an inverter PCB disposed in a horizontal direction under the lamp unit rear surface, and a plurality of transformers and inverter elements arranged in a horizontal direction on the inverter PCB.
백라이트, 인버터,Backlight, inverter,
Description
도 1은 종래 기술에 따른 직하형 백라이트 유닛의 사시도 1 is a perspective view of a direct type backlight unit according to the prior art;
도 2는 종래의 발광 램프 및 커넥터에 연결된 전원인입선을 나타낸 도면 2 is a view illustrating a power lead wire connected to a conventional light emitting lamp and a connector;
도 3은 종래 다른 기술에 따른 직하형 백라이트 유닛의 사시도 3 is a perspective view of a direct backlight unit according to another conventional technology
도 4는 종래 다른 기술에 따른 직하형 백라이트 유닛 배면의 인버터 배치도 Figure 4 is a layout view of the inverter back of the direct type backlight unit according to the prior art
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치의 분해 사시도 5A and 5B are exploded perspective views of a direct type backlight unit and a liquid crystal display device having the same according to the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛 배면의 인버터 배치도 6 is a layout view of the inverter on the back of the direct backlight unit according to the embodiment of the present invention;
도 7a와 도 7b는 종래 기술과 본 발명의 인버터 배치 구조에 따른 온도 분포를 나타낸 시뮬레이션도 7a and 7b is a simulation showing the temperature distribution according to the prior art and the inverter arrangement of the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 탑샤시 200 : 액정표시패널 어셈블리 100: top chassis 200: liquid crystal display panel assembly
210 : 액정표시패널 211 : TFT 기판210: liquid crystal display panel 211: TFT substrate
213 : 컬러필터 기판 220 : 데이터 플랙시블 프린티드 서킷213: color filter substrate 220: data flexible printed circuit
230 : 게이트 플랙시블 프린티드 서킷 230: gate flexible printed circuit
250 : 데이터 인쇄회로기판 260 : 게이트 인쇄회로기판 250: data printed circuit board 260: gate printed circuit board
300 : 매개샤시 400 : 백라이트 유닛 300: each chassis 400: backlight unit
430 : 확산 플레이트 440 : 확산시트 430
460 : 램프 유닛 500a, 500b : 제 1, 제 2 인버터 PCB 460:
501 : 변압기 531 : 발광 램프 501: transformer 531: luminous lamp
533, 533a : 전극 541a, 541b : 제 1, 제 2 하부 기구물533 and 533a:
543a, 543b : 제 1, 제 2 상부 기구물 543a, 543b: first and second upper appliances
545 : 홈 547a, 547b, 547c, 547d : 도전층545:
591a, 591b, 591c : 하부 지지부 600 : 와이어591a, 591b, 591c: Lower support 600: Wire
본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 인버터의 배치 구조를 달리하여 방열 성능 저하에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다. CRT (Cathode Ray Tube), one of the commonly used display devices, is mainly used for monitors such as TVs, measuring devices, and information terminal devices.However, due to the weight and size of the CRT itself, Could not respond actively to demands.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Therefore, in the trend of miniaturization and light weight of various electronic products, CRT has a certain limit in weight and size, and is expected to replace the liquid crystal display (LCD) and gas discharge using electro-optic effects. Plasma Display Panels (PDPs) and Electro Luminescence Displays (ELDs) using electroluminescent effects are used. Among them, research on liquid crystal displays is being actively conducted.
이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다. In order to replace the CRT, liquid crystal display devices having advantages such as small size, light weight, and low power consumption have been actively developed. Recently, the liquid crystal display device has been developed enough to perform a role as a flat panel display device. As it is used for a monitor of a desktop computer and a large information display device, the demand for a liquid crystal display device is continuously increasing.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다. Since most of the liquid crystal display devices are light-receiving devices that display images by controlling the amount of light coming from the outside, a separate light source for illuminating the LCD panel, that is, a backlight unit, is necessary.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 원통형의 형광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다. In general, the backlight unit used as the light source of the liquid crystal display device is a method of disposing a cylindrical fluorescent lamp, and is divided into an edge method and a direct method.
먼저, 에지 방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다. First, the edge method is that the lamp unit is installed on the side of the light guide plate for guiding the light, the lamp unit is a lamp that emits light, the lamp holder which is inserted at both ends of the lamp to protect the lamp and the outer peripheral surface of the lamp and one side It is provided with a lamp reflection plate fitted to the side of the light guide plate to reflect the light emitted from the lamp toward the light guide plate.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지 방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다. The edge method in which the lamp unit is installed on the side of the light guide plate is applied to a relatively small liquid crystal display device such as a monitor of a laptop computer and a desktop computer, and has good light uniformity and a long durability life. It is advantageous to thin the liquid crystal display device.
한편, 직하 방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다. On the other hand, the direct method began to be developed mainly as the size of the liquid crystal display device became larger than 20 inches, and arranged a plurality of lamps in a row on the lower surface of the diffuser plate to direct light directly to the front of the LCD panel. will be.
이러한, 직하 방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다. The direct method is mainly used for a large screen liquid crystal display device requiring high luminance because the light utilization efficiency is higher than that of the edge method.
하지만, 직하 방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지 방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다. However, the liquid crystal display device adopting the direct method is used as a large monitor or a television, and it takes longer to use than a laptop computer, and the number of lamps is larger. It is more likely that a lamp that will not turn on will appear due to the failure and life of the lamp in the display.
상기에서 에지 방식과 직하 방식의 액정표시장치의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 사용할 수 있다. The light source of the liquid crystal display device of the edge method and the direct method is EL (Electro Luminescence), LED (Light Emitting Diode), CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL (Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL (External Electrode Fluorescent Lamp) ) Can be used.
이하, 종래 기술에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the backlight unit of the direct type according to the prior art will be described.
도 1은 종래 기술에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 사시도이고, 도 2는 종래의 발광 램프 및 커넥터에 연결된 전원인입선을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view of a backlight unit of a direct method according to the prior art, Figure 2 is a view showing a power lead wire connected to a conventional light emitting lamp and a connector.
종래 기술에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 발광 램프(1)들과, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)와 액정 패널(도시하지 않음) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the backlight unit according to the related art includes a plurality of
상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된다. The light scattering means (5a, 5b, 5c) is to prevent the shape of the light emitting lamp from appearing on the display surface of the liquid crystal panel and to provide a light source having an overall uniform brightness distribution, in order to enhance the light scattering effect A plurality of diffusion sheets, diffusion plates, and the like are disposed between the cells.
상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 최대한 좋게 하기 위함이다. The inner surface of the
상기 발광 램프(1)는 도 2에 도시한 바와 같이 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로 구성되어 있고, 관(Tube) 내부의 양단에 전극(2, 2a)이 배치되어 상기 전극(2, 2a)에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 도 1과 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다. The
상기 발광 램프의 양쪽 전극(2, 2a)에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9,9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9,9a)은 별도의 커넥터(11)에 연결되어 구동회로와 접속되는데, 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터(11)가 필요하다. Power leads 9 and 9a for transmitting power for driving the lamp are connected to both
즉, 도 2와 같이, 발광 램프의 한쪽 전극(2)에 연결된 전원 인입선(9)과 다 른쪽 전극(2a)에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터(11)에 연결되며, 전원 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터(11)와 연결된다. That is, as shown in FIG. 2, the
그러나 이와 같은 종래 액정표시소자용 백 라이트 유닛은 커넥터가 발광 램프의 전원 인입선과 연결되어 구동회로와 접속되는데 이러한 커넥터는 발광 램프마다 개별적으로 필요하므로 배선이 복잡하고, 백라이트 유닛의 두께를 감소시킬 목적으로 전원 인입선을 구부려서 커넥터와 연결하기 때문에 작업상의 능률이 저하될 뿐만 아니라, 이를 위한 별도의 작업이 요구되므로 공정 시간이 증가하여 생산성이 저하된다.However, such a conventional backlight unit for a liquid crystal display device has a connector connected to a power supply lead of a light emitting lamp and connected to a driving circuit. Since the connector is individually required for each light emitting lamp, wiring is complicated and the purpose of reducing the thickness of the backlight unit is reduced. By connecting the connector to the connector by bending the power lead line, not only the work efficiency is lowered, but also a separate work is required for this, which increases the process time and decreases the productivity.
뿐만 아니라, 전극과 커넥터의 연결을 위해서는 반드시 외곽 케이스를 관통하는 홀을 뚫고, 발광 램프의 양쪽 전극이 외곽 케이스의 외부로 노출되도록 상기 홀에 발광 램프의 양쪽 전극을 끼워 넣어야 하기 때문에 작업의 효율성이 떨어지고 발광 램프의 유지 및 보수가 어렵다. In addition, in order to connect the electrode and the connector, a hole penetrating the outer case must be drilled and both electrodes of the light emitting lamp must be inserted into the hole so that both electrodes of the light emitting lamp are exposed to the outside of the outer case. Falling and maintenance of the luminous lamp is difficult.
다음에, 종래의 다른 기술에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다. Next, a direct backlight unit according to another conventional technique will be described.
도 3은 종래 다른 기술에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 사시도이고, 도 4는 종래 다른 기술에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛 배면의 인버터 배치도이다. 3 is a perspective view of a backlight unit of a direct type according to another conventional technology, and FIG. 4 is a layout view of an inverter rear side of the backlight unit of a direct type according to another conventional technology.
종래 다른 기술에 따른 백라이트 유닛은 도 3에 도시한 바와 같이, 관 외부의 양단에 전극(33, 33a)이 형성된 다수의 발광 램프(31)들; 상기 발광 램프의 길이에 맞게 소정 간격을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프(31)들의 양단 을 수용할 수 있는 다수의 홈(45)이 형성된 제 1, 제 2 하부 기구물(41a, 41b), 및 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(41a, 41b)을 지지하도록 제 1, 제 2 하부 기구물(41a, 41b)에 의해 정의되는 공간과 그 측면에 형성된 하부 지지부들(91a, 91b, 91c); 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(41a, 41b)과 함께 상기 발광 램프(31)를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(41a, 41b)과 동일한 간격으로 배치되고 동일한 홈(45)이 형성된 제 1, 제 2 상부 기구물(43a, 43b); 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(41a, 41b)과 제 1, 제 2 상부 기구물(43a, 43b)의 홈이 형성된 면을 따라 일방향으로 형성되어 상기 발광 램프에 전원을 인가하는 도전층(47a, 47b, 47c, 47d)으로 구성된다. As shown in FIG. 3, the backlight unit according to another related art includes a plurality of
상기에서 발광 램프(31) 양단의 전극들에 전원을 인가시키기 위해서, 하부 지지부(91a) 배면 양측에 수직 구조를 갖도록 제 1, 제 2 인버터 PCB(50a, 50b)가 구비되어 있고, 상기 제 1, 제 2 인버터 PCB(50a, 50b)상에는 인버터의 아래쪽 부분에 높이 방향으로 변압기(51a, 51b)들이 순차 배열되어 있고, 그 외부 영역에 각종 인버터 소자들이 분포되어 있다. In order to apply power to the electrodes of both ends of the
일반적으로 변압기 1개에 2개 이상의 발광 램프를 연결시켜서 구동시킬 수 있는데, 도 3과 도 4는 변압기(51a, 51b) 1개당 4개의 발광 램프를 연결시켜서 구동시킨 예를 도시한 것으로, 이에 의해 변압기(51a, 51b)는 하부 지지부(91a) 배면 양측에 각각 2개씩 4개를 구비시켰다. In general, two or more light emitting lamps may be connected to and driven by one transformer. FIGS. 3 and 4 illustrate examples of driving four light emitting lamps per one of the transformers 51a and 51b. Four transformers 51a and 51b were provided on each of the two rear surfaces of the
일반적으로 인버터는 발광 램프 구동을 위해 전류, 전압을 만들어 주는 것으로, 직류를 교류로 바꿔주는 역할을 하는 것으로, 상기와 같은 동작을 할 때 인버 터를 구성하는 부품중 변압기(transformer)(51a, 51b)가 가장 많은 열을 발산하게 된다. In general, the inverter generates a current and a voltage to drive a light emitting lamp, and serves to convert a direct current into an alternating current. The transformer 51a and 51b among components constituting the inverter when the above operation is performed. ) Produces the most heat.
상기와 같이 인버터 구동시 변압기(51a, 51b)가 가장 많은 열을 발산하기 때문에, 종래와 같이 인버터 PCB의 아래쪽에 변압기가 높이 방향으로 순차 배열되어 있으면 자연대류 상승 유동에 의해 아래쪽의 공기가 위쪽으로 수송되어, 고발열 변압기(51a, 51b)에 의해 가열된 공기가 상승하여 위쪽에 산포되어 있는 인버터 소자들을 가열하여 인버터 방열 성능을 극도로 저하시키게 된다. Since the transformers 51a and 51b dissipate the most heat when driving the inverter as described above, if the transformers are sequentially arranged in the height direction at the bottom of the inverter PCB as in the prior art, the air at the bottom is moved upward by the natural convective upward flow. The air heated by the high heat generating transformers 51a and 51b rises and heats up the inverter elements scattered upward, thereby extremely reducing the inverter heat dissipation performance.
또한, 상기에서 위쪽에 배치된 변압기(51b)는 아래쪽 변압기(51a)보다 상승 유동한 가열된 공기에 의해 더욱 온도가 높아지게 되므로 방열 성능이 더욱 저하될 수 있다. In addition, since the temperature of the transformer 51b disposed above is increased by the heated air that rises and flows higher than the lower transformer 51a, the heat dissipation performance may be further reduced.
상기와 같이 인버터의 방열 성능이 저하되면 인버터에 열적 부하가 상승하게 되어 발광 램프의 관전류가 상승하게 되는 문제가 발생될 수 있다. As described above, when the heat dissipation performance of the inverter is deteriorated, a thermal load may increase in the inverter, thereby causing a problem that the tube current of the light emitting lamp is increased.
또한 도면에는 제시되어 있지 않지만, 인버터 보호용 커버 쉴드가 장착될 경우에는 상기 인버터 방열 성능 저하가 더욱 악화되어 인버터 소자들이 정격온도 이상으로 상승되어 인버터의 동작 신뢰성이 저하될 수 있다. In addition, although not shown in the drawings, when the inverter shield cover shield is mounted, the deterioration of the inverter heat dissipation performance is further exacerbated so that the inverter elements are raised above the rated temperature, thereby reducing the operating reliability of the inverter.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 인버터를 수평 배치하여 방열 성능 저하에 따른 문제 발생을 방지시키기에 알맞은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device having the same suitable for preventing the occurrence of problems caused by the heat dissipation performance by placing the inverter horizontally. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 관 양단에 전극이 구비된 복수개의 발광 램프들을 구비한 램프 유닛과; 상기 발광 램프에 전원을 인가하기 위해 상기 램프 유닛의 배면에 수평 방향으로 배치된 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a backlight unit including: a lamp unit including a plurality of light emitting lamps provided with electrodes at both ends of a tube; And an inverter disposed in a horizontal direction on a rear surface of the lamp unit to apply power to the light emitting lamp.
상기 인버터는 상기 램프 유닛 배면 하부에 수평 방향으로 배치된 인버터 PCB와, 상기 인버터 PCB 상에 수평 방향으로 배열된 복수개의 변압기와 인버터 소자들로 구성됨을 특징으로 한다. The inverter may include an inverter PCB disposed in a horizontal direction under the lamp unit rear surface, and a plurality of transformers and inverter elements arranged in a horizontal direction on the inverter PCB.
상기 램프 유닛은 관 외부의 양단에 전극이 형성된 다수의 발광 램프들; 상기 발광 램프의 길이에 맞게 소정 간격을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프들의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈이 형성된 제 1, 제 2 하부 기구물; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물을 지지하도록 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b)에 의해 정의되는 공간과 그 측면에 형성된 하부 지지부들; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물과 함께 상기 발광 램프를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제 1, 제 2 하부 기구물과 동일한 간격으로 배치되고 동일한 홈이 형성된 제 1, 제 2 상부 기구물; 상기 제 1, 제 2 하부 기구물과 상기 제 1, 제 2 상부 기구물의 홈이 형성된 면을 따라 형성된 복수개의 도전층들로 구성됨을 특징으로 한다. The lamp unit includes a plurality of light emitting lamps having electrodes formed on both ends of the outside of the tube; First and second lower mechanisms having a plurality of grooves disposed at predetermined intervals in accordance with a length of the light emitting lamp and configured to accommodate both ends of the plurality of light emitting lamps on one surface thereof; Lower support portions formed on the side and a space defined by the first and second
상기 인버터와 상기 도전층의 사이에 와이어가 연결되는 것을 더 포함함을 특징으로 한다. A wire is further connected between the inverter and the conductive layer.
상기 제 1, 제 2 하부 기구물 및 하부 지지부의 내면에 광 반사 능력이 우수한 합성수지로 형성된 반사판이나, 별도의 반사물질을 코팅하여 구성시키는 것을 더 포함함을 특징으로 한다. The inner surface of the first and second lower mechanism and the lower support portion is characterized in that it further comprises a reflective plate formed of a synthetic resin having excellent light reflection ability, or by coating a separate reflective material.
상기 램프 유닛 상부에 확산 플레이트와 확산 시트로 구성된 광산란 수단을 더 포함함을 특징으로 한다. It characterized in that it further comprises a light scattering means consisting of a diffusion plate and a diffusion sheet on the lamp unit.
상기 구성을 갖는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치는 액정표시패널 어셈블리와; 상기 액정표시패널 어셈블리 하부에, 관 양단에 전극이 구비된 복수개의 발광 램프들을 구비한 램프 유닛과, 상기 발광 램프에 전원을 인가하기 위해 상기 램프 유닛의 배면에 수평 방향으로 배치된 인버터를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 액정표시패널 어셈블리의 상,하부에 배치된 탑샤시와 매개샤시를 포함함을 특징으로 한다. A liquid crystal display device having a backlight unit having the above configuration includes a liquid crystal display panel assembly; A lamp unit having a plurality of light emitting lamps provided with electrodes at both ends of the tube, and an inverter disposed in a horizontal direction on a rear surface of the lamp unit to apply power to the light emitting lamp; A backlight unit; And an upper chassis and an intermediate chassis disposed on the upper and lower portions of the liquid crystal display panel assembly.
상기 인버터는 상기 램프 유닛 배면 하부에 수평 방향으로 배치된 인버터 PCB와, 상기 인버터 PCB 상에 수평 방향으로 배열된 복수개의 변압기와 인버터 소자들로 구성됨을 특징으로 한다. The inverter may include an inverter PCB disposed in a horizontal direction under the lamp unit rear surface, and a plurality of transformers and inverter elements arranged in a horizontal direction on the inverter PCB.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a backlight unit and a liquid crystal display device having the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다. 5A and 5B are exploded perspective views of a direct type backlight unit and a liquid crystal display device having the same according to the present invention.
그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛 배면의 인버터 배치도이다. 6 is a layout view of an inverter on the rear surface of the direct type backlight unit according to the exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(400)은 도 5a와 도 6에 도시한 바와 같이, 확산 플레이트(430), 확산시트(440), 램프 유닛(460)과, 램프 유닛(460)에 전원을 인가하기 위한 인버터로 구성된다. As shown in FIGS. 5A and 6, the
이때, 확산 플레이트(430)와 확산시트(440)는 광산란 수단으로써, 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해서 액정표시패널(210)(도 5b 참조)과 램프 유닛(460) 사이에 배치하는 것이다. At this time, the
상기 램프 유닛(460)은 관 외부의 양단에 전극(533, 533a)이 형성된 다수의 발광 램프(531)들; 상기 발광 램프의 길이에 맞게 소정 간격(L)을 두고 배치되며 일면에 상기 다수의 발광 램프들(531)의 양단을 수용할 수 있는 다수의 홈(545)이 형성된 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b), 및 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b)을 지지하도록 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b)에 의해 정의되는 공간과 그 측면에 형성된 하부 지지부들(591a, 591b, 591c); 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b)과 함께 상기 발광 램프를 고정 및 지지하는 것으로서 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b)과 동일한 간격(L)으로 배치되고 동일한 홈(545)이 형성된 제 1, 제 2 상부 기구물(543a, 543b); 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b)과 제 1, 제 2 상부 기구물(543a, 543b)의 홈이 형성된 면에 각각 형성되어 상기 발광 램프에 전원을 인가하는 도전층(547a, 547b, 547c, 547d)으로 구성된다. The
상기 구성외에도, 발광 램프(531)에서 발생된 광이 액정표시패널로 집중 조사될 수 있도록, 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b) 및 하부 지지부(591a, 591b, 591c)의 내면을 광 반사 능력이 우수한 재질, 예로 광 반사 능력이 우수한 합성수지로 형성하여 반사판의 기능을 수행할 수 있도록 하거나, 또는 상기 제 1, 제 2 하부 기구물(541a, 541b) 및 하부 지지부(591a, 591b, 591c)의 내면에 별도의 반사물질을 코팅하여 구성시킬 수 있다. In addition to the above configuration, the inner surfaces of the first and second
그리고 상기 제 1 하부 기구물(541a)과 제 2 하부 기구물(541b)은 소정의 간격을 두고 서로 분리되도록 구성할 수도 있다. In addition, the first
상기에서 램프 유닛(460)에 전원을 인가하기 위한 인버터는 램프 유닛(460)의 배면 하부 즉, 하부지지부(91a)의 배면 하부 양측에 수평 방향으로 배치된 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)와, 수평 방향으로 배치된 상기 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)의 각 상부에 수평 방향으로 배열된 복수개의 변압기(transformer)(501)들과, 복수개의 인버터 소자들로 구성되어 있다. The inverter for applying power to the
그리고 상기 발광램프(531)들 양단의 전극들에 전원을 인가하기 위해서 각 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)와 도전층(547a, 547c)의 사이에 와이어(600)가 연결되어 있다. A
이와 같이 각 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)와 도전층(547a, 547c)을 연결하는 와이어는 인버터 PCB를 수직으로 배치하던지 수평으로 배치하던지 그 길이에 영향을 크게 받지 않기 때문에 수평으로 배치하더라도 디자인적인 문제는 없다. As such, the wires connecting the first and
상기 발광램프(531)들은 관 외부의 양단에 전극(533, 533a)이 형성된 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)로 구성되어 있다. The
이와 같은 발광램프(531)들은 2개 이상의 램프를 1개의 변압기에 연결하여 구동시킨다. Such
이와 같이 2개 이상의 램프들을 1개의 변압기에 연결하여 구동시키면 변압기에 부하가 많이 걸려서 온도가 상승하게 될 수 있다. In this way, when two or more lamps are connected to one transformer and driven, the temperature may increase due to a heavy load on the transformer.
본 발명은 상기 고발열 변압기의 열적 간섭을 제거함으로써 인버터 소자들의 온도 상승을 최소화하기 위한 수평 배치 구조에 대한 것으로, 이하, 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)를 램프 유닛(460) 배면 하부에 수평으로 배치시킨 이유와, 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)상에 변압기(501)들 및 인버터 소자들을 수평으로 배열시킨 이유에 대하여 설명한다. The present invention relates to a horizontal arrangement structure for minimizing the temperature rise of the inverter elements by eliminating thermal interference of the high heat generation transformer. Hereinafter, the first and
먼저, 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)를 램프 유닛(460) 배면 하부에 수평으로 배치시킨 이유는, 종래와 같이 발광램프(531)의 양단 전극에 대응되는 배면에 수직 구조로 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)를 배치할 경우 발광램프의 양단 전극들이 가열됨에 따라 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)의 온도 상승이 가중되는데, 이것을 방지하기 위해서이다. First, the reason why the first and
다음에 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)상에 변압기(501)들 및 인버터 소자들을 수평으로 배열시킨 이유는, 수평으로 배열된 각 변압기(501)들과 인버터 소자가 독립적으로 방열하도록 함으로써, 가열된 변압기(501)에 의해 자연대류 상승 유동이 발생하더라도 변압기(501) 및 인버터 소자들의 온도 상승이 가중되는 것을 방지하기 위해서이다. Next, the
상기와 같이 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)와 변압기(501)를 수평으로 배열시키면 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다. As described above, when the first and
이하, 종래와 본 발명의 인버터 배치 구조에 따른 변압기 및 인버터 소자들의 온도를 시뮬레이션한 결과를 비교 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, comparing the results of simulating the temperature of the transformer and the inverter elements according to the structure of the inverter arrangement of the prior art and the present invention will be described.
도 7a와 도 7b는 종래 기술과 본 발명의 인버터 배치 구조에 따른 온도 분포를 나타낸 시뮬레이션도이다. 7A and 7B are simulation diagrams showing a temperature distribution according to the prior art and the inverter arrangement structure of the present invention.
시뮬레이션은 상온 25℃에서 실시했으며, 95%의 변환 효율을 갖는 인버터를 사용하였다. The simulation was carried out at room temperature 25 ℃, using an inverter having a conversion efficiency of 95%.
먼저, 도 7a는 인버터가 수직 배치되어 있는 종래의 인버터의 각 변압기와 인버터 소자의 온도를 측정한 것으로, 인버터 PCB상에 변압기가 수직 배치되어 있을 때 아래쪽의 변압기가 88℃로 측정되었고 위쪽의 변압기는 91℃로 측정되었다. 즉, 변압기가 수직 배치되어 있을 경우에는 자연 대류 상승 유동 현상에 의해서 위쪽에 위치한 변압기의 온도가 아래쪽에 위치한 변압기 보다 더 높게 측정되었다. 이때 변압기 상부에 배치된 인버터 소자들의 온도는 각각 50℃와 49℃로 측정되었다. First, Figure 7a is a measure of the temperature of each transformer and the inverter element of the conventional inverter in which the inverter is vertically arranged, the transformer at the bottom is measured at 88 ℃ when the transformer is vertically placed on the inverter PCB, the upper transformer Was measured at 91 ° C. In other words, when the transformer is placed vertically, the temperature of the upper transformer is higher than that of the lower transformer due to natural convective upward flow phenomenon. At this time, the temperature of the inverter elements disposed on the transformer was measured at 50 ℃ and 49 ℃, respectively.
다음에, 도 7b는 인버터가 수평 배치되어 있는 본 발명의 인버터의 각 변압기와 인버터 소자의 온도를 측정한 것으로, 인버터 PCB 상에 수평 배치된 변압기들은 동일하게 88.6℃로 측정되었다. 그리고 인버터 소자는 종래 기술에 비해서 낮은 45℃와 47℃로 측정되었다. Next, Figure 7b is a measure of the temperature of each transformer and the inverter element of the inverter of the present invention in which the inverter is arranged horizontally, the transformers arranged horizontally on the inverter PCB was measured at 88.6 ℃. Inverter elements were measured at 45 ° C. and 47 ° C., lower than in the prior art.
상기와 같이 본 발명은 수평 방향으로 배치된 인버터내에 변압기 및 인버터 소자가 수평으로 배열되어 있으므로, 자연 대류 상승 유동 현상이 발생하여도 이웃하는 변압기에는 영향을 미치지 않고 독립적으로 방열한다. As described above, in the present invention, since the transformer and the inverter elements are horizontally arranged in the inverter arranged in the horizontal direction, even if a natural convective upward flow phenomenon occurs, the heat dissipating independently does not affect the neighboring transformer.
또한 인버터 소자들도 변압기에 의해 가열되는 공기와의 접촉이 최소화되어서 인버터의 온도 상승을 억제시키는 역할을 하게 된다. In addition, the inverter elements also minimize the contact with the air heated by the transformer serves to suppress the temperature rise of the inverter.
상기 구성 및 특징을 갖는 백라이트 유닛을 구비한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 백라이트 유닛(400) 상부에 매개샤시(300)와 액정표시패널 어셈블리(200)와 탑샤시(100)가 차례로 구비되어 구성된다. In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention having the backlight unit having the above-described configuration and features, as shown in FIG. 5B, the
상기에서 탑샤시(100)와 매개샤시(300)는 액정표시패널 어셈블리(200)의 상,하부에 배치되어 액정표시패널 어셈블리(200)를 체결 및 보호하는 역할을 한다. The
상기에서 액정표시패널 어셈블리(200)는 다시 액정표시패널(210)과 구동회로 장치(250,260,220,230)로 구성된다. The liquid crystal
액정표시패널(210)은 다시 TFT 기판(211), 컬러필터 기판(213) 및 그 사이에 충진된 액정층(미도시)으로 구성된다. The liquid
TFT 기판(211)은 다시 투명기판, 박막 트랜지스터, 게이트라인, 데이터라인 및 화소전극으로 구성된다. The
이와 같은 구성을 갖는 TFT 기판(211) 상부에는 다시 컬러필터 기판(213)이 겹쳐진다. 이때 컬러필터 기판(213)은 투명기판 상에 형성된 R,G,B 화소 및 투명 기판의 전면적에 걸쳐 형성된 공통전극으로 구성된다. 이때, RGB 화소는 TFT 기판(211)에 형성된 각각의 화소전극과 대향되는 위치에 형성된다. The
이와 같은 구성을 갖는 TFT 기판(211)과 컬러필터 기판(213)은 화소전극과 RGB 화소가 얼라인먼트되도록 겹쳐진 상태에서 사이에 액정이 소정 두께로 주입되 어 액정표시패널(210)을 이루게 된다. In the
상기 구성을 갖는 액정표시패널(210)은, 모든 데이터 라인에 데이터 신호가 개별적으로 인가된 상태에서 해당 게이트 라인에 게이트 신호가 인가됨으로서 매트릭스 형태로 배열된 박막 트랜지스터중 게이트 신호가 인가된 행에 속한 박막 트랜지스터가 턴-온되면서 턴-온된 박막 트랜지스터들에 연결된 화소 전극에 데이터 신호에 해당하는 전원이 인가된다. 상기 화소 전극에 전원이 인가될 경우 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계 변화가 발생되고 이로 인하여 액정이 전계 변화에 대응하여 배열이 달라지게 된다. 이때, 액정을 통과 가능한 광이 있다면 광은 액정을 통과한 후 RGB 화소를 통과하면서 소정 색이 발현된다. The liquid
이와 같은 과정을 한 프레임 동안 반복함으로써 원하는 화상이 디스플레이 되는데 이를 구현하기 위해서 게이트 라인에는 게이트 플랙시블 프린티드 서킷(230)을 매개로 게이트 인쇄회로기판(260)이 설치되고, 데이터라인에는 데이터 플랙시블 프린티드 서킷(220)을 매개로 데이터 인쇄회로기판(250)이 설치된다. By repeating the above process for one frame, a desired image is displayed. To realize this, the gate printed
이들 게이트 플랙시블 프린티드 서킷(230), 게이트 인쇄회로기판(260), 데이터 플랙시블 프린티드 서킷(220), 데이터 인쇄회로기판(250)은 앞서 소개한 구동 회로 장치를 구성한다. The gate flexible printed
상기 구성을 갖는 액정표시장치는 탑샤시(100)와 액정표시패널 어셈블리(200)와 매개샤시(300)의 하부에 도 5a, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 '수평 방향으로 배치된 인버터 PCB 및 인버터 PCB내에 수평으로 배열되어 독립적으로 방열하는 변압기와 인버터 소자들을 구비한 백라이트 유닛'이 구비되어 있 으므로, 인버터의 변압기가 가열되더라도 온도 상승이 가중되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라서 액정표시장치의 온도가 상승하는 현상도 방지할 수 있다. The LCD having the above configuration includes an inverter PCB disposed in the horizontal direction as described with reference to FIGS. 5A and 6 below the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the above embodiments, but should be defined by the claims.
상술한 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다. The backlight unit and the liquid crystal display having the same according to the present invention have the following effects.
첫째, 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)상에 변압기(501)들을 수평으로 배열시킴으로써, 가열된 변압기(501)들에 의해 자연 대류 상승 유동이 발생하더라도 변압기(501) 및 인버터 소자들이 독립적으로 방열함으로 온도 상승이 가중되는 것을 방지할 수 있다. First, by horizontally arranging the
둘째, 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)를 램프 유닛(460) 배면 하부에 수평으로 배치시킴으로써, 발광램프의 양단 전극들이 가열됨에 따라 제 1, 제 2 인버터 PCB(500a, 500b)의 온도 상승이 가중되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해서 인버터의 동작 신뢰성을 확보할 수 있으며, 종래의 인버터 온도 상승에 따른 발광 램프의 관전류 상승 문제를 해결할 수 있다. Second, by placing the first and
셋째, 인버터의 온도 상승이 가중되는 것을 방지하여 액정표시장치의 상하 좌우 온도 균일성을 높일 수 있다. Third, the temperature rise of the inverter is prevented from being increased, thereby increasing the vertical uniformity of the liquid crystal display.
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